Состав и функции крови

Кровь, тканевая жидкость и лим­фа образуют внутреннюю среду орга­низма. Основой внутренней среды является кровь, которая доставляет клеткам и тканям питательные веще­ства и кислород и удаляет продукты обмена веществ. Однако кровь непо­средственно не соприкасается с клет­ками тканей организма. Эту функцию выполняет тканевая жидкость, кото­рая образуется из плазмы крови. Благодаря проницаемости стенок ка­пилляров из крови выходят различ­ные химические соединения.

К жидкостным средам организма относят также лимфу, которая нахо­дится в лимфатических сосудах. Образуется лимфа путем всасывания в лимфатические капилляры ткане­вой жидкости с растворенными в ней белками, частицами погибших клеток и других тканевых элементов.

Кровь входит в группу соедини­тельных тканей. Она состоит из двух основных компонентов: плазмы (жидкого межклеточного вещества) и взвешенных в ней форменных элементов (клеток). Основные функ­ции крови: 1) дыхательная функ­ция – перенос кислорода (О₂) от легких к тканям и углекислого газа (СО₂) от тканей к легким; 2) трофи­ческая функция – доставка питате­льных веществ1к органам и тканям;

3) транспорт1гормонов и ферментов, участие в гуморальной (жидкостной) регуляции функций в организме; 4) перенос продуктов обмена веществ к месту их выделения; 5) поддержа­ние постоянства температуры тела путем распространения тепла от органов с высоким уровнем обмена веществ (мышц, печени) к другим органам и коже, где происходит теплоотдача; 6) участие в защитных функциях организма – транспорт лимфоцитов, способность свертыва­ния при кровотечениях.

У взрослых людей количество крови составляет в среднем 6 – 8% массы тела. У человека массой 70 кг – 5 – 6 л крови. У детей количество крови относительно боль­ше, чем у взрослых (у новорожден­ных кровь составляет до 15% от массы тела).

Форменные элементы крови. Если дать крови отстояться, предваритель­но приняв меры, препятствующие ее свертыванию, то образуются два резко отличающихся друг от друга слоя. Верхний слой – слегка желто­ватая полупрозрачная жидкость – плазма крови и нижний слой – осадок темно-красного цвета, кото­рый образован форменными эле­ментами – клетками крови (см. рис. 9). В осадке можно различить два слоя: один – светло-желтый, состоя­щий из лейкоцитов, а другой – темно-красный, состоящий из эритро­цитов и тромбоцитов. Плазма зани­мает 55% объема крови, форменные элементы – 45%.

Эритроциты – основные перенос­чики кислорода, и углекислого газа. Количество эритроцитов в 1 мкл у мужчин – 4 500 000 – 5 000 000 (5,0х10¹² л), у женщин – 4 000 000 – 4 500 000 (4,5х10¹² л). Эритроциты не имеют ядра. Каждый эритроцит имеет форму двояковогну­того диска диаметром 7 – 8 мкм, толщиной 1 – 2 мкм.

Эритроциты развиваются в крас­ном костном мозге из его стволовых клеток. Продолжительность жизни эритроцитов около 120 дней, затем они разрушаются. В течение 1 с поги­бает примерно 10 – 15 млн эритроци­тов, количество которых постоянно восстанавливается за счет вновь образующихся клеток. Разрушение погибших и погибающих эритроцитов происходит в селезенке.

Эритроциты покрыты оболоч­кой – плазмалеммой. Она обладает избирательной проницаемостью. Че­рез нее проходят газы, вода, ионы (Н⁺, ОН^2-, Cl^-, HCO₃^-). В цитоплаз­ме зрелых эритроцитов отсутствуют органеллы. Она на 34% состоит из пигмента гемоглобина.

Гемоглобин – белок, содержа­щий железо. В одном эритроците находится около 400 млн молекул гемоглобина, В состав гемоглобина входят белок глобин и небелко­вая пигментная группа гем. Гем со­держит двухвалентное железо, соеди­няющееся с глобином, кислородом и углекислым газом. Основная функция гемоглоби­на – транспорт кислорода и угле­кислого газа. Гемоглобин, присоеди­нивший О₂, называют оксигемоглобином. Он имеет ярко-алый цвет. Гемоглобин, свободный от кислорода (восстановленный гемоглобин), тем­но-вишневого цвета. Присоединение кислорода к гемоглобину с образова­нием оксигемоглобина происходит при высоком парциальном давлении кислорода в легочных капиллярах. При низком парциальном давлении кислорода связь гемоглобина с кис­лородом становится непрочной. Кис­лород освобождается и диффундиру­ет в окружающие клетки и ткани.

По мере прохождения крови через ткани организма она отдает кислород и насыщается углекислым газом. Гемоглобин, связанный с СО₂, назы­вают карбгемоглобином. Особенно легко гемоглобин соединяется с угар­ным газом (СО) – оксидом углеро­да, образуя карбоксигемоглобин. Хи­мическое сродство СО к гемоглобину почти в 300 раз выше, чемО₂. Это значит, что достаточно в воздухе оказаться небольшому количеству СО, чтобы гемоглобин был блокиро­ван угарным газом. В результате в организме возникают тяжелые последствия кислородного голодания (рвота, головная боль, потеря созна­ния).

Лейкоциты, так же как и эритро­циты, развиваются в костном мозге из его стволовых клеток. Лейкоциты имеют шаровидную форму и ядро, способны к активному передвиже­нию. Они могут выходить из крови в ткани и возвращаться обратно в кровь. В 1 мкл крови здорового человека содержится 4000 – 9000 лей­коцитов. Количество лейкоцитов в крови колеблется в течение суток: их число увеличивается после еды и во время мышечной работы, уменьша­ется в утренние часы.

Функцией лейкоцитов является захват, поглощение и внутрикле­точное переваривание чужеродных частиц, продуктов распада клеток, микробных тел, участие в защитных реакциях организма.

По форме ядра, составу цитоплаз­мы и назначению лейкоциты подраз­деляют на две группы – зернистые лейкоциты и незернистые лейкоциты. Зернистые лейкоциты имеют сегмен­тированное ядро и содержат в своей цитоплазме мелкозернистую субстан­цию. Среди зернистых лейкоцитов выделяют эозинофильные, базофиль-ные и нейтрофильные лейкоциты. К незернистым лейкоцитам, имею­щим несегментированное ядро\и не содержащим в цитоплазме зернисто­сти, относят моноциты.

В группу лейкоцитов также входят находящиеся в крови клетки иммунной системы – лимфоциты, ко­личество которых у здоровых людей составляет 25 – 30% от числа всех лейкоцитов. Моноциты образуются в костном мозге. Диаметр их 9 – 12 мм. Количество их в крови равно 6 – 8% от числа всех лейкоцитов.

Тромбоциты (кровяные плас­тинки) – безъядерные форменные элементы крови. В 1 мкл крови их содержится 250 000 – 350 000. Продолжительность жизни тромбо­цитов 5 – 8 дней. Образуются они в костном мозге. Тромбоциты спо­собны приклеиваться к поврежден­ной сосудистой стенке. Сами тромбо­циты при этом разрушаются, выделяя вещества, участвующие в свертыва­нии крови.

Плазма крови. Плазма представ­ляет собой бесцветную жидкость, в которой взвешены форменные эле­менты крови. Плазма содержит белки (в том числе ферменты), аминокисло­ты, гормоны, минеральные вещества, углеводы, витамины, продукты обме­на веществ, выводимые из организма (мочевину, мочевую кислоту, амми­ак). В количественном отношении химический состав плазмы представ­лен следующим образом: вода – 90 – 93%; белки – 7 – 8%; соли – 0,9%; глюкоза – 0,1%. Содержание органических и неорганических ве­ществ в плазме крови поддержива­ется на относительно постоянном уровне. Плазма крови имеет слабо­щелочную реакцию (рН 7,36).

В плазме крови содержится 200 – 300 г белков. В основном это альбу­мины, глобулины и липопротеиды. Белки плазмы играют очень большую роль в организме человека: участву­ют в процессах свертываемости кро­ви, поддерживают постоянство ре­акции крови (ее рН), образуют иммуноглобулины, антитела, участ­вующие в иммунных реакциях орга­низма. Высокомолекулярные белки, не проникающие через стенки крове­носных капилляров, удерживают в плазме определенное количество во­ды, что важно для уравновешенного распределения жидкости между кро­вью и тканями. Наличие белков в плазме обеспечивает вязкость кро­ви, постоянство ее давления в сосу­дах, препятствует оседанию эритро­цитов.

Минеральные вещества плазмы представлены в виде солей (NaCl, CaCl₂, KC1, КаНСОз, NaH₂PO₄ и др.) и ионов (Na⁺, K⁺, Са⁺). Сбалансиро­ванное содержание ионов в плазме крови обеспечивает постоянство осмотического давления, а также содержания воды в клетках. В нор­мальных условиях общая концентра­ция солей в плазме равна содержа­нию солей в клетках крови. Даже незначительное нарушение солевого состава плазмы крови может быть губительным для клеток многих тка­ней организма, прежде всего для эритроцитов. Несмотря на посто­янное поступление в кровь веществ, состав плазмы не меняется.